Schallabsorbierende Dünnschichtlaminate finden ihre Ver- wendung im wesentlichen in der Automobilindustrie, welche in zunehmendem Masse die Herstellung von leichten, kosten- günstigen und geräuscharmen Fahrzeugen anstrebt. Dies macht den Einsatz von billigen, dünnen und leichten Bauteilen erforderlich, welche gleichzeitig gute schallabsorbierende Eigenschaften aufweisen.

So sind heute bspw. aus der PCT/CH 96/00381 ultraleichte schallisolierende Fahrzeugverkleidungen bekannt, welche im Vergleich zu klassischen Schallisolationspaketen und bei gleichbleibender akustischer Wirksamkeit, ein um über 50% geringeres Gewicht aufweisen. Diese Schallisolationspakete umfassen im wesentlichen eine offenporige Schaumschicht, auf welcher eine mikroporöse Versteifungsschicht aufge- bracht ist. Bei diesen Bauteilen weist die aus Thermoform- schaum oder PU-Schaum gefertigte Schaumschicht eine Dicke von 10 bis 25 mm und die aus einem thermoplastischen Misch- faservlies gefertigte Versteifungsschicht eine Dicke von 1.3 bis 2.5 mm auf.

In der US-5,298,694 werden dünne Faservlieslaminate für die Verkleidung von Fahrzeugtüren beschrieben. Diese Laminate umfassen ein mindestens 5 mm dickes Faservlies aus thermo- plastischen Fasern, welches mit einem dünnen Gewebe, einem Vlies, einem Film oder einer Folie laminiert ist. Das mindestens 5 mm dicke Faservlies besteht aus einem Gemisch von schmelzgeblasenen Mikrofasern (melt-blown microfibers) und gebauschten Kräuselfasern (crimped bulking fibers).

Wegen des relativ grossen Durchmessers der Mikrofasern (bis zu 15 ßm) und der Tatsache, dass der Luftströmungswider-

stand in den einzelnen Schichten nicht geregelt oder vor- gegeben ist, sind die schallabsorbierenden Eigenschaften dieser Materialien nicht optimiert und berücksichtigen diese Materialien die Schallabsorption insbesondere für die tieferen Frequenzen nicht.

Wegen des relativ grossen Durchmessers der verwendeten Fasern (5-15 ßm) haben diese Faservlieslaminate im wesent- lichen eine Trägerfunktion und zeichnen sich durch ihre mechanischen Eigenschaften aus, wobei deren schallabsorbie- rende Wirksamkeit eher durchschnittlich ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in einfacher und kostengünstiger Weise ein akustisch hochwirksames und ultraleichtes Dünnschichtlaminat zu schaffen. Insbesondere soll ein Laminat geschaffen werden, welches in den tieferen Frequenzen hervorragende schallabsorbierende Eigenschaften (bei vergleichbarer Dicke) sowie gleichzeitig eine gewisse strukturelle Stabilität aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein schallabsor- bierendes Dünnschichtlaminat mit den Merkmalen des An- spruchs 1 gelöst und insbesondere durch ein Dünnschicht- laminat aus zwei unterschiedlichen Materialien. Das erfin- dungsgemässe Laminat umfasst eine dünne Schicht aus Mikro- fasern, welche an eine Trägerschicht aus einem offenporigen Faservlies mit geringer Dichte gebunden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Mikrofasern aus schmelzgeblasenem Polypropylen und weisen einen Faserdurch- messer von ca. 2-5 ßm auf. Es versteht sich, dass diese Mikrofasern auch aus einem anderen Polyolefin, Polyester, Polyurethan oder Nylon erzeugt sein können. Die Mikrofaser- schicht erreicht eine Dicke von lediglich 0.2 bis 1.0 mm, und insbesondere von 0.3 bis 0.7 mm und hat ein Flächenge- wicht von 20 bis 200 g/m2, und insbesondere von 30 bis 100 g/m2. Die erfindungsgemäss verwendete Trägerschicht weist ein Flächengewicht von weniger als 2000 g/m2 auf, eine Dicke von bis zu 50 mm und kann Baumwollfasern, synthetischen

Fasern oder einem anderen Fasergemisch gefertigt sein.

Besteht die Trägerschicht aus einem offenporigen Schaum, weist diese erfindungsgemäss eine geringe Dichte von 1 bis 2 lb/ft3 (16 bis 32 kg/m3) auf und kann aus Polyurethan oder einem anderen geschäumten Kunststoff gefertigt sein. Dabei ist die Mikrofaserschicht auf die Faservlies-oder Schaum- schicht einfacherweise aufgeklebt.

Es zeigt sich, dass durch die erfindungsgemässe Beschich- tung eines offenporigen,"low density"Schaums respektive einer offenporigen, schwachverdichteten Faservliesschicht mit einer äusserst dünnen Lage aus Mikrofasern ein Bauteil entsteht, welches einen überraschend hohen Absorptions- koeffizienten aufweist. Dies führt zu hochwirksam schall- absorbierenden Dünnschichtbauteilen mit geringem Flächenge- wicht. Darüberhinaus erweist sich die Mikrofaserschicht als wasserabstossend und ermöglicht damit die Verwendung der erfindungsgemässen Dünnschichtlaminate auch in feuchter oder nasser Umgebung.

Die schwachverdichtete Faservliesträgerschicht umfasst vorteilhalfterweise Fasern, die mit thermoplastischen Fasern oder duroplastischen Harzen gebunden sind, um bei der Herstellung von schallabsorbierenden Fahrzeugteilen, insbesondere Teppichen oder Armaturenverkleidungen, mit Hilfe von Druck-und Wärmebehandlung in vorgegebene Kon- turen geformt werden zu können.

In Weiterbildungen des erfindungsgemässen Dünnschichtlami- nats kann über die Schicht aus Mikrofasern eine dritte Schicht aus Faservlies angebracht werden. Diese dritte Faservliesschicht kann die Schallabsorptionsfähigkeit des Dünnschichtlaminats weiter verbessern und schützt die äusserst dünne Mikrofaserschicht gleichzeitig vor einer allfälligen Abrasion.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Dünnschichtlaminats sind aus den Unteransprüchen ersicht- lich.

Das erfindungsgemässe Dünnschichtlaminat findet seine Anwendung bevorzugt im Automobilbau, und insbesondere überall dort wo dünne, hochwirksam schallabsorbierende Bau- teile mit geringem Gewicht erforderlich sind.

Im folgenden soll die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Hilfe der Figuren näher erläu- tert werden. Dabei zeigt : Fig. 1 ein Diagramm mit Vergleichsmessungen der Schall- absorptionskoeffizienten verschiedener Dünnschicht- laminate, Fig. 2 eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Herstellung erfindungsgemässer Dünnschichtlaminate.

Die in Figur 1 dargestellten Schallabsorptionsmessungen verschiedener Dünnschichtlaminate machen die überraschend signifikante Verbesserung der Schallabsorption bei Ver- wendung von erfindungsgemässen Dünnschichtlaminaten deut- lich. Der Verlauf der Kurve b zeigt die Frequenzabhängig- keit des Absorptionskoeffizienten für ein 9 mm dickes Laminat aus konventionellem Schaum und konventionellem Faservlies (Polypropylen, 0.5"osy"= ounce per square yard). Dieser Absorptionskoeffizient ab betragt im Bereich tiefer Frequenzen, d. h. unterhalb 1000 Hz, weniger als 0.1 und nimmt im Bereich höherer Frequenzen im wesentlichen linear zu, d. h. zeigt bei Frequenzen von 2000 Hz einen Wert von 0.15 und im Bereich von 4000 Hz einen Wert von 0.3. Als Referenzmessung wurde der Absorptionskoeffizient aa eines unbeschichteten Schaums gleicher Dicke (9 mm) unter den gleichen Bedingungen ausgemessen. Der Verlauf dieses Ab- sorptionskoeffizienten aa ist aus der Kurve a in Figur 1

ersichtlich. Die Werte des Absorptionskoeffizienten aa liegen etwa 30% unter den Werten des Absorptionskoeffizien- ten ab. Der Verlauf des Absorptionskoeffizienten ac eines erfindungsgemässen Dünnschichtlaminats ist aus Kurve c in Figur 1 ersichtlich. Dieses Dünnschichtlaminat weist bei einer Frequenz von 500 Hz bereits einen höheren Absorp- tionskoeffizienten ac mit einem Wert von 0.1 auf. Der Wert dieses Absorptionskoeffizienten steigt gegen höhere Fre- quenzen mehr oder weniger linear bis auf 0.9 bei 4000 Hz.

Versieht man das erfindungsgemässe Dünnschichtlaminat mit einem konventionellen Faservlies, so dass die Gesamtdicke des Bauteils 9.5 mm beträgt, verbessert sich der Schall- absorptionskoeffizient ad dieses erweiterten Dünnschicht- laminats gegenüber dem Absorptionskoeffizienten ac im Bereich von 1500 bis 3500 Hz um etwa 5% bis 10%.

Die überraschende Verbesserung des Absorptionskoeffizienten ac kommt durch den erfindungsgemässen Aufbau des Dünn- schichtlaminats zustande. Dieses umfasst in einer bevorzug- ten Ausführungsform einen konventionellen, 9 mm dicken, offenporigen Schaum mit einer Dichte von 16 kg/m3 und einem Gewicht von 15 g/ft2 (166g/m2), respektive ein konventionel- les, 9 mm dickes, offenporiges Faservlies mit einem Flä- chengewicht von weniger als 300 g/m2. Auf diesem Schaum respektive Faservlies liegt eine 0.5 mm dicke Mikrofaser- schicht aus schmelzgeblasenen Mikrofasern. Diese Fasern weisen einen Durchmesser im Bereich von 2-5 m, insbeson- dere von 2-3 ßm, auf und werden in der Regel aus Polypro- pylen gefertigt. Das für die Messung des Absorptionskoeffi- zienten ac verwendete Dünnschichtlaminat weist 40 g/m2 derartiger schmelzgeblasener Mikrofasern auf. Bei dem gemessenen Absorptionskoeffizienten ad des Trilaminats ist die Mikrofaserschicht mit einer schützenden Faservlies- schicht belegt, welche aus einem Gemisch aus Zellulosefa- sern (1/2 osy) und Polyesterfasern besteht (17 g/m2).

Figur 2 zeigt einen möglichen Verfahrensablauf für die kontinuierliche Herstellung des erfindungsgemässen Dünn- schichtlaminats. Dabei wird von einer ersten Rolle 3 eine geeignete Bahn 4 aus einem Trägermaterial, bspw. aus Schaum oder einem Faservlies, abgezogen und über Umlenkrollen 5, 6,7 zu einem Quetschrollenpaar 8 geführt. An einer Ar- beitsstation I wird die abgezogene Bahn 4 mit einem Haft- mittel 9, insbesondere einem Kontaktkleber, resp. einem vernetzenden PSA-Kleber (pressure-sensitive-adhesive) be- sprüht, welcher mit Hilfe eines IR-Strahlers 10 angetrock- net wird. Auf den derart vorbehandelten Bahn 4 wird eine aus schmelzgeblasenen Fasern gefertigte Bahn 11 aufgelegt.

Die beiden Bahnen 4,11 werden gemeinsam durch die Quetsch- rollen 8 geführt und miteinander verbunden. Mit den Quetschrollen 8 kann das Material der Bahn 4 gleichzeitig in gewünschter Weise verdichtet werden. Das derart lami- nierte Material wird anschliessend in Rohstücke geschnitten und einer Formpresse zugeführt. Es versteht sich, dass die erfindungsgemässen Dünnschichtlaminate auch aus vorge- schnittenen Materialstücken gefertigt sein können. In jedem Fall wird das Haftmittel 9 in sehr feiner Form aufgesprüht und wird darauf geachtet, dass die sich auf dem offen- porigen Material der Bahn 4 ablagernden Tröpfchen nicht verlaufen, d. h. keinen geschlossenen Film bilden und/oder in die Poren des offenporigen Trägermaterials eindringen, damit sich beim anschliessenden Laminieren die einzelnen Poren des Trägermaterials nicht verschliessen.

Das derart hergestellte Dünnschichtlaminat weist also im wesentlichen eine dünne Trägerschicht, bspw. eine offenpo- rige Schaumschicht aus einem ultraleichten Kunststoff- Schaum mit einer Dichte von weniger als 32 kg/m3, oder eine dünne Faservliesschicht mit einem Flächengewicht von weni- ger 2000 g/m2 und einer Dicke von weniger als 50 mm auf, sowie eine damit verbundene Mikrofaserschicht aus schmelz- geblasenen Mikrofasern, deren Faserdurchmesser 1 bis 10 ßm beträgt. Diese Mikrofaserschicht erzeugt einen Luftströ-

mungswiderstand im Bereich von 500 < Rt < 4000 Ns/m3, ins- besondere einen Luftströmungswiderstand im Bereich von 1000 < Rt < 3000 Ns/m3 und vorzugsweise einen Luftströmungswider- stand von etwa 1500 Ns/m3. In einer ersten Ausführungsform weist die ultraleichte Schaumschicht eine Dicke von minde- stens 6 mm und ein Flächengewicht von etwa 100 bis 250 g/m2 auf. Erfindungsgemäss weist die ultraleichte Schaumschicht eine Dicke von etwa 6 bis 15 mm, vorzugsweise 9 mm auf.

Diese Schaumschicht ist vorzugsweise aus einem offenporigen Polyurethan-Schaum gefertigt und weist ein Flächengewicht von etwa 166 g/m2 auf. In einer zweiten Ausführungsform besteht die Trägerschicht aus einer leichten Faservlies- Trägerschicht mit einer Dicke von etwa 6 bis 15 mm, vor- zugsweise 9 mm. Diese Faservliesschicht ist vorzugsweise aus Baumwollfasern, synthetischen Fasern oder Mischfasern gefertigt. Bei diesen Ausführungsformen weist die Mikrofa- serschicht eine Dicke von 0.2 bis 1.00 mm, insbesondere 0.3 bis 0.7 mm und ein Flächengewicht von 20 bis 200 g/m2, insbesondere 30 bis 100 g/m2 auf. Dabei bestehen die Mikro- fasern dieser Mikrofaserschicht aus schmelzgeblasenem Polypropylen, Polyolefin, Polyester, Polyurethan oder Nylon und weisen diese Fasern einen Durchmesser von 2 bis 5 pm, insbesondere 2 bis 3 ßm. Die Dicke der verwendeten Mikrofa- serschicht beträgt vorzugsweise 0.3 bis 0.7 mm, insbesonde- re 0.3 bis 0.5 mm, und weist ein Flächengewicht von 35 bis 45 g/m2, insbesondere von 40 g/m2 auf. Das derart aufgebaute Dünnschichtlaminat weist einen Schallabsorptionskoeffizien- ten a auf, welcher bei 2000 Hz einen Wert von mehr als 0.4, insbesondere von mehr als 0.5 aufweist. Vorzugsweise werden die aufeinander laminierten Schichten mit Hilfe eines aufgesprühten Haftmittels miteinander verbunden. Als ge- eignete Haftmittel können vernetzende PSA-Kleber auf Was- serbasis betrachtet werden.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemässen Dünnschichtlaminats ist auf die Mikrofaserschicht eine Faservliesdeckschicht aufgebracht. Diese Deckschicht kann

aus einem Gemisch von Cellulosefasern und Polyesterfasern oder aus Polypropylenfasern gebildet sein. Vorteilhafter- weise besteht diese Faservliesdeckschicht aus einem schmelzgeblasenen Gespinst, welches mit Ultraschall provi- sorisch gebunden ist. Diese schützende Deckschicht weist vorzugsweise ein Gewicht von 10 bis 25 g/m2, insbesondere 17 g/m2 auf. Dieses Faservlies kann eine Dicke von weniger als 1 mm aufweisen.

Es versteht sich, dass das erfindungsgemässe Dünn- schichtlaminat als Verkleidungsteil ebenso gut im Automo- bilbau verwendet werden kann, wie im Maschinen-und Bauwe- sen. Insbesondere eignet es sich zur Verwendung als Fahr- zeugtürabsorber, Dachhimmelverkleidung oder Gepäckablage- verkleidung.